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马蹄涡

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马蹄涡
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马蹄涡(英语:horseshoe vortex)是一种简化的机翼涡系模型,由跟随机翼运动的等环量附着涡(bound vortex)和在左、右翼尖处形成的翼尖涡组成。这三条涡线形成类似马蹄的形状,马蹄涡也因之得名。[1][2]此外,当机翼在流场中从静止开始起动时,另有一起动涡从机翼后脱落,但很快因黏性而耗散。[3]同时,远离飞行器的翼尖涡也同样因此而耗散。

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机翼等升力分布下形成的马蹄涡
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升力突变导致了突变处形成新涡线
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真实升力分布下形成的复杂涡线

翼尖涡会导致下洗气流的产生,进而引起诱导阻力[4]

马蹄涡模型假设环量沿翼展不变(此时由库塔-儒可夫斯基定理可知升力亦沿翼展不变),但这与实际情形并不相符。在更接近实际的升力线理论中,旋涡强度沿翼展方向不断变化,强度的改变导致涡从整个机翼后缘脱落形成涡面,而非仅在左、右翼尖处形成涡线。[5]

参考文献

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